USB 2 - USB 3?

Das ist also ein UDB 2 Hub mit nicht Standard-konformem USB 3 Bypass auf eine Buchse. Tonne auf, Hub rein, Tonne zu!

Und ja, an jeder USB 3 Buchse liegen neben den zwei Ultraspeed Aderpaaren stets auch die USB 2 Batenleitungen an. Enumeration und Verbindungsaufbau finden auch bei USB 3 immer über die USB 2 Signale statt. Erst im Laufe des Verbindungsaufbaus wird ggf. auf Ultra-Speed hochgeschaltet, wenn beide Seiten es unterstützen.

Wurde doch gerade erst diskutiert:

Beitrag "Wie funktioniert ein "USB2/3 Hub"?"

Thorsten S. schrieb:

Enumeration und Verbindungsaufbau finden auch bei USB 3 immer über die USB 2 Signale statt. Erst im Laufe des Verbindungsaufbaus wird ggf. auf Ultra-Speed hochgeschaltet, wenn beide Seiten es unterstützen.

Das ist schlichtweg falsch. USB3 und USB2 sind komplett getrennte topoligien. Es liegt am Device zum entscheiden wo es sich meldet, der USB3 Verbindungsaufbau laeuft ausschliesslich ueber die Super-Speed Paare, du kannst D+/D- trennen.

Auch der beschriebene billig Hub, ist wenn man es sich genau ueberlegt, durchaus standardkonform.

Roger S. schrieb:

USB3 und USB2 sind komplett getrennte topoligien. Es liegt am Device zum entscheiden wo es sich meldet, der USB3 Verbindungsaufbau laeuft ausschliesslich ueber die Super-Speed Paare, du kannst D+/D- trennen.

Das bedeutet also anders ausgedrückt, USB3 benutzt nur die beiden zusätzlichen Adernpaare.

Ich könnte also an einer USB3-Buchse ohne zusätzlichen Hub gleichzeitig unabhängig voneinander ein USB2-Gerät und ein UB3-Gerät betreiben?

Peter N. schrieb:

Das bedeutet also anders ausgedrückt, USB3 benutzt nur die beiden zusätzlichen Adernpaare.

Ich könnte also an einer USB3-Buchse ohne zusätzlichen Hub gleichzeitig unabhängig voneinander ein USB2-Gerät und ein UB3-Gerät betreiben?

Ja genau, da spricht technisch nichts dagegen.

Gibt so einige USB3.0-Devices, die kommen ohne USB2 NICHT aus. Stellvertretend fällt mir der LAN7800 (Gigabit-USB3.0), der fängt ohne USB2.0 Verbindung nicht an. Mag also sein, dass USB SS ohne USB2 in der Theorie funktioniert, in der Praxis aber oft nicht.

Harald A. schrieb:

Stellvertretend fällt mir der LAN7800 (Gigabit-USB3.0), der fängt ohne USB2.0 Verbindung nicht an.

Der müsste am PC dann ja als 2 separate Geräte auftauchen (kein Verbundgerät). Kommuniziert der dann auch über beide parallel? Oder kommuniziert er nur über USB-3 aber braucht irgendwie den Signalpegel auf dem USB-2 um überhaupt einzuschalten?

Ich werde es testen.

Hm, ich muss revidieren, auch der LAN7800 geht über USB3 only. Ich habe mal untenstehenden Versuch gemacht. Ich war ausgegangen von einer AppNote, in der ganz klar stand, dass USB2 nicht optional wäre sondern für die Enumeration/Init wichtig wäre. Dem ist dann ja wohl nicht so.

Wieder etwas gelernt.

Ganz normal USB2 und 3 angebunden /: Bus 02.Port 1: Dev 1, Class=root_hub, Driver=xhci_hcd/5p, 20000M/x2 |__ Port 5: Dev 3, If 0, Class=Hub, Driver=hub/4p, 5000M |__ Port 3: Dev 4, If 0, Class=Hub, Driver=hub/4p, 5000M |__ Port 1: Dev 5, If 0, Class=Hub, Driver=hub/4p, 5000M |__ Port 2: Dev 6, If 0, Class=Vendor Specific Class, Driver=lan78xx, 5000M

Nur über USB2, USB3 getrennt: /: Bus 01.Port 1: Dev 1, Class=root_hub, Driver=xhci_hcd/12p, 480M |__ Port 3: Dev 93, If 0, Class=Human Interface Device, Driver=usbhid, 12M |__ Port 3: Dev 93, If 1, Class=Human Interface Device, Driver=usbhid, 12M |__ Port 5: Dev 2, If 0, Class=Hub, Driver=hub/4p, 480M |__ Port 3: Dev 4, If 0, Class=Hub, Driver=hub/4p, 480M |__ Port 1: Dev 5, If 0, Class=Hub, Driver=hub/4p, 480M |__ Port 2: Dev 94, If 0, Class=Vendor Specific Class, Driver=lan78xx, 480M

Nur über USB3, USB2 getrennt: /: Bus 02.Port 1: Dev 1, Class=root_hub, Driver=xhci_hcd/5p, 20000M/x2 |__ Port 5: Dev 3, If 0, Class=Hub, Driver=hub/4p, 5000M |__ Port 3: Dev 4, If 0, Class=Hub, Driver=hub/4p, 5000M |__ Port 1: Dev 5, If 0, Class=Hub, Driver=hub/4p, 5000M |__ Port 2: Dev 7, If 0, Class=Vendor Specific Class, Driver=lan78xx, 5000M

Der einzige Unterschied ist hier, dass an Port 2 Dev 7 auftaucht, oben war es Dev 6

Harald A. schrieb:

Der einzige Unterschied ist hier, dass an Port 2 Dev 7 auftaucht, oben war es Dev 6

Damit ist doch die USB-Adresse gemeint? Die ist flüchtig und wird vom Host-Treiber bei jeder Enumeration neu vergeben.

Harald A. schrieb:

Hm, ich muss revidieren, auch der LAN7800 geht über USB3 only. Ich habe mal untenstehenden Versuch gemacht. Ich war ausgegangen von einer AppNote, in der ganz klar stand, dass USB2 nicht optional wäre sondern für die Enumeration/Init wichtig wäre. Dem ist dann ja wohl nicht so.

Damit das Gerät ein standardkonformes USB 3-Gerät ist, muss es sowohl mit USB 3 als auch mit nur USB 2 als Fallback umgehen können. Vermutlich schreiben sie deswegen dass die Leitungen fürs USB 2 benötigt werden.

Niklas G. schrieb:

Harald A. schrieb:

Der einzige Unterschied ist hier, dass an Port 2 Dev 7 auftaucht, oben war es Dev 6

Damit ist doch die USB-Adresse gemeint? Die ist flüchtig und wird vom Host-Treiber bei jeder Enumeration neu vergeben.

Stimmt, das ist nur die Enumeration, auch gerade gemerkt.

Das heißt also, dass man sich bei einem fest verdrahteten System auf Platine mit kurzen Wegen (und guter Signalintegrität) die USB2.0-Verbindung sparen kann?!

Harald A. schrieb:

Das heißt also, dass man sich bei einem fest verdrahteten System auf Platine mit kurzen Wegen (und guter Signalintegrität) die USB2.0-Verbindung sparen kann?!

Ja, wenn keine Chance besteht dass irgendwer ein USB2-Gerät an den Host anstecken kann. Signalintegrität muss halt für USB3 passen; wenn die nicht gegeben ist kann man sich den USB3 sparen...

Niklas G. schrieb:

Harald A. schrieb:

Das heißt also, dass man sich bei einem fest verdrahteten System auf Platine mit kurzen Wegen (und guter Signalintegrität) die USB2.0-Verbindung sparen kann?!

Ja, wenn keine Chance besteht dass irgendwer ein USB2-Gerät an den Host anstecken kann.

Wie meinst Du das genau? Den zugehörigen USB2 am Hub darf man dann also nicht nutzen wenn man USB3 belegt?

Harald A. schrieb:

Wie meinst Du das genau

Wenn du ein Gerät mit USB-Buchse baust, welche USB-3 zur Verfügung stellt, muss da auch USB-2 gehen sonst ist's nicht konform. Wenn du jedoch z.B. einen USB-3-Hub IC und ein USB-3 Device IC (z.B. LAN7800) auf dem selben PCB hast, kannst du die per USB-3 verbinden und die USB-2 Leitungen weglassen ohne dass sich da irgendwer beschweren würde.

Danke für die Klärung!

Wenn ich jetzt einen 4er USB3-Hub habe (sagen wir z.B. CH634 oder CYUSB3304), könnte ich dann auf einem PCB 4x USB3-Devices und 4x USB2-Devices gleichzeitig betreiben?

So habe ich es nie gesehen, ganz neue Möglichkeiten. Erspart mir in einem aktuellen Design einen zweiten Hub.

Das würde doch einen völlig neuen Passiv-Adaptermarkt eröffnen: Vorne ein USB3-A Stecker, hinten zwei Stecker 1xUSB2 und 1xUSB3. Könnte der Chinese für 50ct auf Ali anbieten. Jeder USB3-Hub ließe sich für wenige ct verdoppeln, vorausgesetzt man hat genug Geräte, die kein SS benötigen.

Es wundert mich, dass es so etwas noch nicht gibt, habe gerade mal eine kleine Abfrage betrieben.

Harald A. schrieb:

Es wundert mich, dass es so etwas noch nicht gibt,

Wäre halt nicht konform, und die User würden sich beschweren dass USB-2 Geräte nicht an den USB-3 Ports gehen. Zum Glück gibt's das nicht, auf den Ärger kann ich verzichten!

Schon richtig, nicht konform - wäre aber auch nicht das erste Teil

Harald A. schrieb:

Schon richtig, nicht konform - wäre aber auch nicht das erste Teil

Stimmt, aber man kann es sich das Vertrauen der Nutzer auch verscherzen mit zu "cleveren" Konstruktionen. Zudem USB-2 Hubs ICs sicher kaum noch was kosten. Und die Leute, die USB-3 haben wollen, achten wahrscheinlich auf solche "Details".

Na gut, dann lassen wir das lieber.

Ich habe mir gerade noch einmal Datenblätter verschiedener USB3-Hub-Chips angesehen. Allein durch die Blockschaltbilder und die Beschreibung der Pins wird suggeriert, dass der USB2 und der USB3 klar zueinander gehören. Das hat sicher auch Gründe im Pinout, damit die Zuführung zur Buchse möglichst einfach wird. Aber nirgendwo habe ich bisher einen Hinweis entdeckt, dass die Gruppierung im Grunde völlig egal ist. Einzig die logisch/physikalische Zuordnung ist damit geregelt.

Harald A. schrieb:

Aber nirgendwo habe ich bisher einen Hinweis entdeckt, dass die Gruppierung im Grunde völlig egal ist.

Vermutlich ist aber das Pinout der Chips ohnehin so, dass es am sinnvollsten im Layout ist, wenn man sie in der vorgesehenen Weise routet, oder?

Jörg W. schrieb:

Vermutlich ist aber das Pinout der Chips ohnehin so, dass es am sinnvollsten im Layout ist, wenn man sie in der vorgesehenen Weise routet, oder?

So ist es. Hier ein schönes Beispiel mit detaillierten PCB-Fotos: https://oshwhub.com/lemon_wifi/CH634X

(nettes Detail übrigens mit dem Ersatz-Chip unten drunter)

Harald A. schrieb:

Aber nirgendwo habe ich bisher einen Hinweis entdeckt, dass die Gruppierung im Grunde völlig egal ist.

Siehe USB Spezifikation. Man soll ja USB 2+3 "parallel" verbinden (um die Nutzer nicht zu verwirren) daher macht es wenig Sinn im Datasheet anzugeben dass es nicht nötig ist.

Es ging ihm ja darum, dass es völlig wurscht ist, welches der USB-2- und USB-3-Paare man auf welche Buchse legt. Die haben untereinander keinen Zusammenhang, außer eben dass das Layout natürlich am besten passt, wenn man sie wie vorgesehen verlegt.

Jörg W. schrieb:

Es ging ihm ja darum, dass es völlig wurscht ist, welches der USB-2- und USB-3-Paare man auf welche Buchse legt. Die haben untereinander keinen Zusammenhang, außer eben dass das Layout natürlich am besten passt, wenn man sie wie vorgesehen verlegt.

Genau das meinte ich